KAPASITAS LENTUR BALOK BETON TULANGAN BAMBU … filev HALAMAN PERSEMBAHAN Assalamu’alaikum Wr. Wb....

i

KAPASITAS LENTUR BALOK BETON TULANGAN BAMBU PETUNG

VERTIKAL TAKIKAN TIDAK SEJAJAR TIPE U LEBAR 1 CM TIAP

JARAK 15 CM

Flexural Capacity of Bamboo Petung Reinforcement Concrete Beam U-Type

Vertical not Parallel Notches 1 cm Width at 15 cm in Distance

SKRIPSI

Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

Disusun Oleh :

AZWAR ANES

NIM I 0112016

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016

ii

LEMBAR PERSETUJUAN



JARAK 15 CM



Disusun Oleh :

AZWAR ANES

NIM I 0112016

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan Dosen Pembimbing

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Agus Setya Budi, S.T., M.T.

NIP. 19700909 199802 1 001

Ir. Bambang Santosa, MT

NIP. 19590823 198601 1 001

PENGESAHAN SKRIPSI



JARAK 15 CM



Disusun Oleh

AZWAR ANES

NIM I 0112016

Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada :

Hari : Kamis

Tanggal : 23 Juni 2016

Tim Penguji

Nama/NIP Tanda Tangan

1. Agus Setiya Budi, S.T., M.T.

NIP. 19700909 199802 1 001 ................................

2. Ir. Bambang Santosa, M.T.

NIP. 19590823 198601 1 001 ................................

3. Ir. Supardi, M.T.

NIP. 19550504 198003 1 003 ................................

4. Ir. Agus Supriyadi, M.T.

NIP. 19600322 198803 1 001 ................................

Disahkan,

Tanggal : ………………………..

Kepala Program Studi Teknik Sipil

Fakultas Teknik UNS

Wibowo, ST, DEA

NIP. 196810071995021001

iv

MOTTO

"Sesungguhnya bersama kesukaran itu ada

keringanan. Karena itu bila kau sudah selesai

(mengerjakan yang lain). Dan berharaplah

kepada Tuhanmu”

(Qs. Al Insyirah L 6-8)

“Berangkat dengan penuh keyakinan. Berjalan

dengan penuh keikhlasan. Istiqomah dalam

menghadapi cobaan. YAKIN, IKHLAS,

ISTIQOMAH.”

“Orang-orang yang sukses telah belajar

membuat diri mereka melakukan hal yang

harus dikerjakan ketika hal itu memang harus

dikerjakan, entah mereka menyukainya atau

tidak.” (Aldus Huxley)

“Kita berdia kalau kesusahan dan

membutuhkan sesuatu, mestinya kita juga

berdoa dalam kegembiraan besar dan saat

rezeki melimpah.” (Kahlil Gibran)

“Kebanggan kita yang terbesar adalah bukan

tidak pernah gagal, tetapi bangkit kembali

setiap kali kita jatih.” (Confusius)

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Puji syukur atas berkat rahmat Allah SWT atas nikmat iman, nikmat sehat dan nikmat

ilmu sehingga penyusun dapat menyelesaikan pengerjaan laporan skripsi ini. Dalam

penyusunan dan pengerjaan skripsi ini penyusun memperoleh banyak bantuan dan

dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, Penyusun pada kesempatan ini

mengucapkan terimakasih yang sebesar besarnya kepada :

Orang – orang yang selalu berada di sekitar saya baik dalam keadaan suka maupun susah

(Bapak, Ibu dan kedua Adik saya), terimakasih atas semua doa, kepercayaan, motivasi

dan dorongan sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan lancar

walaupun tak jarang ada halangan yang cukup berarti. Semoga kita selalu berada dalam

penjagaan Allah SWT baik di dunia ataupun di akhirat kelak.

Dosen pembimbing skripsi saya, Bapak Agus Setiya Budi ST, MT. beserta Bapak Ir.

Bambang Santosa, MT. yang telah sabar, membimbing dan meluangkan waktunya bagi

saya untuk menyelesaikan penyusunan skripsi ini.

Kesebelas teman-teman SKRIPSWEET Bambu Junior angkatan 2012, Mba Ayu, Mba

Fresta, Mba Hapsari, Mas Heru, Mba Hevina, Dek Laras, Mba Ratih, Mba Putri, Mba

Suci, dan Mas Tepe. Terimakasih atas kerjasama, kekompakan, canda tawa dan semangat

yang telah kalian berikan. Semoga kita akan terus mengingat ini sebagai pengalaman

yang indah dan mengingat satu sama lain. Sukses kedepannya buat kita semua.

Kelimabelas teman-teman KOS CUPLIS, Afri, Amri, Bayu, Aji, Fajar Andi, Fajar Tri,

Fakhri, Hanif Pras, Heru, Lazuardi, Luqman, Rizki, Ponco, dan Yudha. Terimakasih atas

doa, dukungan, dan motivasinya selama saya menyusun skripsi ini. Sukses buat kita

semua, and see you on top.

Teman-teman Teknik Sipil UNS angkatan 2012 dan angkatan-angkatan lainnya, yang

banyak membantu baik dalam bidang akademis kampus ataupun non akademis.

Semua teman-teman saya dimanapun berada yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu.

Semoga kita semakin sukses dalam segala bidang yang ditekuni, makin kompak, dan

semoga suatu saat kita bisa berkumpul kembali.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

vi

ABSTRAK

Azwar, 2016. Kapasitas Lentur Balok Beton Tulangan Bambu Petung Takikan

Tidak Sejajar Tipe U Lebar 1 cm Tiap Jarak 15 cm. Tugas Akhir Program Studi

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Pertumbuhan jumlah penduduk mengakibatkan kebutuhan akan tempat tinggal

semakin meningkat. Pembangun bangunan sederhana tidak lepas dari penggunaan

bahan beton dan tulangan baja. Bijih besi yang merupakan bahan dasar dalam

pembuatan baja, ketersediaannya semakin lama semakin menipis dan baja akan sulit

untuk didapatkan. Perlu suatu upaya untuk mencari alternatif tulangan baja pada

beton yang memiliki kualitas yang hampir sama, harganya yang dapat dijangkau oleh

masyarakat banyak, dan mudah didapatkan. Morisco (1996) telah meneliti

penggunaan bahan alternatif tulangan beton, yaitu bambu. Bambu merupakan produk

hasil alam yang renewable yang dapat diperoleh dengan mudah, murah, mudah

ditanam, pertumbuhan cepat, dapat mereduksi efek global warming serta memiliki

kuat tarik sangat tinggi (Setiyabudi. A, 2010).

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai kapasitas lentur pada balok beton

tulangan bambu petung takikan tidak sejajar tipe u dengan lebar takikan 10 mm tiap

jarak 150 mm. Bambu yang digunakan pada penelitian ini adalah Bambu Petung.

Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan jumlah benda uji 12 buah.

Enam buah balok menggunakan tulangan bambu petung dan enam buah balok

menggunakan tulangan baja. Dimensi bambu yang digunakan adalah panjang 1650

mm, lebar 20 mm dan tebal 5 mm. Benda uji berbentuk balok dengan dimensi

panjang 1700 mm, lebar 110 mm dan tinggi 150 mm. Mutu beton 17 MPa. Uji lentur

dilakukan pada umur 28 hari dengan metode two point loading.

Kapasitas lentur hasil pengujian pada balok bertulangan bambu petung kondisi Pmaks

didapat 0,1764 ton.m, sedangkan untuk balok bertulangan baja D 7,45 mm kondisi

Pmaks didapat 0,5927 ton.m. Kapasitas lentur hasil pengujian pada balok bertulangan

bambu petung kondisi P retak pertama didapat 0,1425 ton.m, sedangkan untuk balok

bertulangan baja D 7,45 mm kondisi P retak pertama didapat 0,1871 ton.m. Kapasitas

lentur hasil analisis pada balok bertulangan bambu petung kondisi ftensile didapat

0,1649 ton.m, sedangkan untuk balok bertulangan baja D 7,45 mm kondisi ftensile

didapat 0,6589 ton.m. Kapasitas lentur hasil analisis pada balok bertulangan bambu

petung kondisi fyield didapat 0,1456 ton.m, sedangkan untuk balok bertulangan baja D

7,45 mm kondisi fyield didapat 0,5139 ton.m.

Kata Kunci : balok beton tulangan bambu, kapasitas lentur, tulangan bambu

vii

ABSTRACT

Azwar, 2016. Flexural Capacity of Concrete Beam Using Bamboo Petung Not

Parallel Notches U Type 1 cm Width with 15 cm Spacing Reinforcement. Final

Project, Civil Engineering Department. Engineering Faculty of Sebelas Maret

University

The population growth causes incresing for a place to stay. A simple building must

use concrete and steel reinforcement. Iron ore, a basic ingredient in steel making, is

fewer and fewer, cause steel would be difficult to obtain. Need an effort to find

alternatives of steel reinforcement in concrete which has almost the same quality, the

price that can be reached by many people, and easily obtained. Morisco (1996), has

examined the possibility of using other materials, by using bamboo as an alternative

to concrete reinforcement. Bamboo is a renewable natural products that can be

obtained with a simple, inexpensive, easy to grow, fast growth, can reduce the effects

of global warming and has a very high tensile strength steel (Setiyabudi. A, 2010).

The purpose of this study was to determine the value of the flexural capacity of

concrete beam bamboo petung reinforcement with not parallel notches U-type 10 mm

wide at 150 mm distance each. Bamboo used in this study is Petung. This study used

an experimental method with a number of specimen 12 pieces Six beams using

bamboo petung reinforcement, and the rest use steel reinforcement. Dimensions

bamboo used is the length of 1650 mm, a width of 20 mm and a thickness of 5 mm.

Beam-shaped test specimens with dimensions of length 1700 mm, width 110 mm and

height of 150 mm. Concrete quality is 17 MPa. Flexural test performed at 28 days

with two-point loading method.

Testing flexural capacity of bamboo petung reinforcement on Pmax condition result

is 0,1764 ton.m, and testing flexural capacity of steel reinforcement with 7,45mm of

diameter on Pmax condition result is 0,5927 ton.m. Testing flexural capacity of

bamboo petung reinforcement on first crack condition result is 0,1425 ton.m, and

testing flexural capacity of steel reinforcement with 7,45mm of diameter on first

crack condition result is 0,1871 ton.m. Analyzing flexural capacity of bamboo petung

reinforcement on ftensile condition result is 0,1649 ton.m, and analyzing flexural

capacity of steel reinforcement with 7,45mm of diameter on ftensile condition result is

0,6589 ton.m. Analyzing flexural capacity of bamboo petung reinforcement on fyield

condition result is 0,1456 ton.m, and analyzing flexural capacity of steel

reinforcement with 7,45mm of diameter on fyield condition result is 0,5139 ton.m.

Keywords: bamboo reinforcement concrete beam, flexural capacity, bamboo

reinforcement

viii

PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayah-

Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul

“Kapasitas Lentur Balok Beton Tulangan Bambu Petung Takikan Tidak Sejajar

Tipe U Lebar 1 cm Pada Tiap Jarak 15 cm”.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak banyak

kendala yang sulit untuk penyusun hadapi sehingga terselesaikanya penyususnan

skripsi ini. Untuk itu, Penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada :

1. Wibowo, ST, DEA, selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Agus Setiya Budi, ST, MT, selaku Dosen Pembimbing I skripsi. Terimakasih

atas semua waktu, bimbingan, motivasi, serta bantuanya selama penyusunan

skripsi ini sampai selesai.

3. Ir. Bambang Santosa, MT, selaku Dosen Pembimbing II skripsi. Terimakasih

atas semua waktu, bimbingan, motivasi, serta bantuanya selama penyusunan

skripsi ini sampai selesai.

4. Dr. Niken Silmi Surjandari, S.T., M.T, selaku Dosen Pembimbing Akademik.

Terimakasih atas semua waktu, bimbingan, motivasi, serta bantuanya selama

penyusunan skripsi ini sampai selesai.

5. Semua Staf Pengajar Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

6. Staf pengelola / laboran Labolatorium Bahan Bangunan dan Struktur Program

Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

7. Bapak Nesbah, Ibu Susi Wemer, Elsa Fitri Utami, dan Meily Trinesia

terimakasih atas segala doa, semangat dan dukungannya.

8. Seluruh anggota skripsi tim Bambu angkatan 2012. Semoga dengan semua

yang telah terlewati ini kita menjadi pribadi yang lebih kuat, tabah dan tangguh

kedepannya. Semoga kita semua sukses kedepannya dan selamat berjuang.

ix

9. Teman-teman mahasiswa Reguler Teknik Sipil angkatan 2012. Terimakasih

atas persahabatan, perjuangan, kebersamaan, dan semangatnya selama ini.

10.Semua orang yang telah terlibat baik langsung atau secara tidak langsung

dalam penyusunan skripsi ini yang tidak bisa Penulis sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu,

saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini

dapat berguna bagi pihak-pihak yang membutuhkan, khususnya bagi penulis

sendiri.

Surakarta, Juni 2016

Penyusun

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. iii

MOTTO ............................................................................................................... iv

PERSEMBAHAN ................................................................................................ v

ABSTRAK ........................................................................................................... vi

ABSTRACK ........................................................................................................ vii

PENGANTAR ..................................................................................................... viii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xvi

DAFTAR PERSAMAAN.................................................................................... xx

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ................................................................... xxii

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xxv

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang .............................................................................................. 1

1.2. Rumusan Masalah ........................................................................................ 6

1.3. Batasan Masalah ........................................................................................... 6

1.4. Tujuan Penelitian .......................................................................................... 6

1.5. Manfaat Penelitian ........................................................................................ 7

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka .......................................................................................... 8

2.1.1. Bambu ...................................................................................................... 8

2.1.2. Beton ........................................................................................................ 20

2.2. Landasan Teori ............................................................................................. 24

2.2.1. Sifat Fisika dan Sifat Mekanika Bambu .................................................. 24

2.2.2. Pengujian Baja ........................................................................................ 26

2.2.3. Pengujian Material Beton ........................................................................ 27

xi

2.2.4. Rencana Campuran Beton (Mix Design) ................................................. 28

2.2.5. Balok ....................................................................................................... 32

2.2.6. Uji Statistik ............................................................................................. 36

2.2.7. Kajian Analisis Struktur .......................................................................... 36

BAB 3. METODE PENELITIAN

3.1. Tinjauan Umum ............................................................................................. 37

3.2. Bahan ............................................................................................................. 37

3.3. Benda Uji ..................................................................................................... 40

3.4. Peralatan Penelitian ...................................................................................... 42

3.5. Garis Besar Tahap Penelitian ........................................................................ 51

3.6. Pelaksanaan Penelitian .................................................................................. 52

3.6.1. Tahap Persiapan ........................................................................................ 52

3.6.2. Tahap Pengujian Pendahuluan ................................................................. 52

3.6.3. Tahap Pembuatan Benda Uji ..................................................................... 68

3.6.4. Tahap Pengujian Kuat Lentur Balok ......................................................... 75

3.7. Tahap Analisis Data ...................................................................................... 80

3.8. Tahap Kesimpulan dan Saran........................................................................ 80

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pengujian Karakteristik Material ................................................................... 81

4.1.1. Bambu Petung .......................................................................................... 81

4.1.2. Pengujian Material Penyusun Beton ......................................................... 92

4.1.3. Tulangan Baja ........................................................................................... 98

4.2. Rencana Campuran Adukan Beton ................................................................ 103

4.3. Hasil Pengujian Slump .................................................................................. 103

4.4. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton ............................................................... 104

4.5. Analisis Tulangan Geser Balok ..................................................................... 113

4.6. Hasil Pengujian dan Analisis Data Kapasitas Lentur .................................... 115

4.6.1. Hasil Pengujian ......................................................................................... 115

4.6.2. Kapasitas Lentur Balok Beton .................................................................. 119

4.7. Tulangan Geser .............................................................................................. 128

xii

4.8. Pembahasan ................................................................................................... 130

4.8.1. Karakteristik Material Bambu ................................................................... 130

4.8.2. Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Bambu Petung Tidak Sejajar

Tipe U Jarak 15 cm Lebar 10 mm, dan Tulangan Baja D 7,45 mm ......... 131

4.8.3. Pola Keruntuhan Balok Benda Uji ............................................................ 133

4.8.4. Kegagalan Balok ....................................................................................... 135

4.8.5. Ilustrasi Balok Benda Uji dalam Konstruksi Ringbalk ............................. 138

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan .................................................................................................... 147

5.2. Saran .............................................................................................................. 148

Daftar Pustaka .................................................................................................... 149

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Kadar Air dan Berat Jenis Bambu Petung ......................................... 13

Tabel 2.2. Kuat Tarik Bambu Tanpa Nodia Kering Oven ................................. 16

Tabel 2.3. Kuat Tarik Rata-Rata Bambu Kering Oven ...................................... 16

Tabel 2.4. Kuat Tekan Rata- Rata Bambu Kering Oven .................................... 17

Tabel 2.5. Kuat Batas dan Tegangan Ijin Bambu ............................................... 18

Tabel 2.6. Hasil Pengujian 3 Spesies Bambu, Gigantochloa Apus Kurz,

Gigantochloa Verticillata Munro, dan Dendrocalamus Asper

Backer ................................................................................................ 18

Tabel 2.7. Jenis dan Penggunaan Semen Portland ............................................. 21

Tabel 2.8. Persyaratan Gradasi Agregat Halus ................................................... 22

Tabel 2.9. Persyaratan Gradasi Untuk Agregat Kasar .......................................... 22

Tabel 2.10. Perkiraan Kekuatan Tekan (MPa) Beton dengan Faktor Air-

Semen, dan Agregat Kasar Yang Biasa Dipakai di Indonesia .......... 29

Tabel 2.11. Persyaratan Jumlah Semen Minimum dan Faktor Air Semen

Maksimum Untuk Berbagai Macam Pembetonan Dalam

Lingkungan Khusus ........................................................................... 30

Tabel 2.12. Perkiraan Kadar Air Bebas (kg/m3) Yang Dibutuhkan Untuk

Beberapa Tingkat Kemudahan Pekerjaan Adukan Beton ................. 31

Tabel 2.13. Daerah Gradasi Agregat Halus .......................................................... 31

Tabel 3.1. Benda Uji Kuat Lentur ...................................................................... 41

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Pendahuluan Karakteristik Sifat Fisika Bambu

Petung ................................................................................................ 81

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Pendahuluan Kuat Geser Sejajar Serat Bambu

Petung ................................................................................................ 82

Tabel 4.2.1. Hasil Uji Kenormalan Geser Sejajar Serat ..................................... 83

Tabel 4.2.2. Hasil Uji Data Outlier Kuat Geser Sejajar Serat ............................ 83

Tabel 4.3. Hasil Pengujian Pendahuluan Kuat Tekan Sejajar Serat Bambu

Petung ................................................................................................ 82

xiv

Tabel 4.3.1. Hasil Uji Kenormalan Tekan Sejajar Serat .................................... 84

Tabel 4.3.2. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tekan Sejajar Serat .......................... 85

Tabel 4.4. Hasil Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat dan Modulus

Elastisitas Bambu Petung .................................................................. 86

Tabel 4.4.1. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Sejajar Serat Internodia ........... 87

Tabel 4.4.2. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Sejajar Serat Internodia .......... 87

Tabel 4.4.3. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Sejajar Serat Internodia ........... 88

Tabel 4.4.4. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Sejajar Serat Internodia .......... 89

Tabel 4.5. Hasil Pengujian MOR dan MOE Bambu Petung............................... 89

Tabel 4.5.1. Hasil Uji Kenormalan MOE dan MOR........................................... 90

Tabel 4.5.2. Hasil Uji Data Outlier MOE dan MOR ......................................... 90

Tabel 4.5.3. Hasil Uji Kenormalan MOE ........................................................... 91

Tabel 4.5.4. Hasil Uji Data Outlier MOR ........................................................... 92

Tabel 4.6. Hasil Pengujian Gradari Agregat Halus ............................................ 93

Tabel 4.7. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur Pada Pasir .............................. 94

Tabel 4.8. Tabel Perubahan Warna .................................................................... 95

Tabel 4.9. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus .............................. 95

Tabel 4.10. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar ............................................ 96

Tabel 4.11. Hasil Pengujian Specific Grafity Agregat Kasar ............................... 98

Tabel 4.12. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja ....................................................... 99

Tabel 4.12.1. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Baja Ulir ................................. 99

Tabel 4.12.2. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Baja Ulir .............................. 100

Tabel 4.13. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja Polos ........................................... 101

Tabel 4.13.1. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Baja Polos ............................. 101

Tabel 4.13.2. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Baja ...................................... 102

Tabel 4.14. Kebutuhan Material Penyusun Beton Untuk Pengujian .................. 103

Tabel 4.15. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan

Bambu dan Baja Umur 28 Hari ....................................................... 104

Tabel 4.15.1. Hasil Uji Kenormalan Kuat Desak Beton Untuk Balok

Bertulangan Bambu dan Baja Umur 28 Hari .............................. 106

Tabel 4.15.2. Hasil Uji Data Outlier Kuat Desak Beton Untuk Balok


xv

Tabel 4.16. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan

Bambu dan Baja Umur 28 Hari ....................................................... 109

Tabel 4.16.1. Hasil Uji Kenormalan Kuat Desak Beton Untuk Balok


Tabel 4.16.2. Hasil Uji Data Outlier Kuat Desak Beton Untuk Balok


Tabel 4.17. Rangkuman Beban dan Lendutan ................................................... 116

Tabel 4.18. Rangkuman Perhitungan Momen Maximum Hasil Pengujian ........ 122

Tabel 4.19. Rangkuman Hitungan Momen Nominal Berdasarkan Analisis ...... 125

Tabel 4.20. Hasil Pengujian Sifat Fisika Bambu ................................................ 130

Tabel 4.21. Hasil Pengujian Sifat Mekanika Bambu ......................................... 130

Tabel 4.22. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja ..................................................... 131

Tabel 4.23. Hasil Perbandingan Kapasitas Momen Hasil Pengujian Kondisi

Pmaks dan Pretakpertama .......................................................................... 131

Tabel 4.24. Hasil Perbandingan Kapasitas Momen Nominal Analisis

Kondisi ftensile dan fyield ..................................................................... 131


Pmaks dengan Momen Nominal Analisis Kondisi ftensile .................. 132


Pretakpertama dengan Momen Nominal Analisis Kondisi fyield ........... 132

Tabel 4.27. Rangkuman Pola Keruntuhan Balok ............................................... 134

xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Diagram Tegangan - Regangan Bambu dan Baja......................... 15

Gambar 2.2. Pengambilan Spesimen Bambu .................................................... 15

Gambar 2.3. Distribusi Tegangan dan Regangan Pada Penampang Beton ....... 33

Gambar 2.4. Diagram SFD dan BMD ............................................................... 34

Gambar 2.5. Distribusi Tegangan dan Regangan Pada Penampang Beton ....... 35

Gambar 3.1. Bambu Petung ............................................................................... 38

Gambar 3.2. Agregat Kasar dan Agregat Halus ................................................ 38

Gambar 3.3. Semen PPC ................................................................................... 39

Gambar 3.4. Baja Ulir dan Baja Polos............................................................... 39

Gambar 3.5. Boraks dan Asam Boriks .............................................................. 40

Gambar 3.6. Benda Uji Balok ........................................................................... 41

Gambar 3.7. Tulangan Bambu Tampak Samping ............................................. 41

Gambar 3.8. Tulangan Bambu Tampak Atas .................................................... 41

Gambar 3.9. Detail Balok Bertulangan Bambu ................................................. 41

Gambar 3.10. Potongan A dan B Balok Bertulangan Bambu ............................. 41

Gambar 3.11. Timbangan Kecil, Timbangan Digital, Timbangan Besar ............ 42

Gambar 3.12. Ayakan dan Mesin Penggetar ....................................................... 43

Gambar 3.13. Mesin Los Angeles ........................................................................ 43

Gambar 3.14. Corong Konik/Conical Mould ...................................................... 44

Gambar 3.15. Kerucut Abrams ............................................................................ 44

Gambar 3.16. Oven .............................................................................................. 45

Gambar 3.17. Cetakan Benda Uji Silinder .......................................................... 45

Gambar 3.18. Compression Testing Machine (CTM) ......................................... 46

Gambar 3.19. Universal Testing Machine (UTM) .............................................. 46

Gambar 3.20. Loading Frame ............................................................................. 47

Gambar 3.21. Dial Gauge Kapasitas Penurunan 50 mm ..................................... 48

Gambar 3.22. Hydraulic Pump ............................................................................ 48

Gambar 3.23. Hydraulic Jack .............................................................................. 49

Gambar 3.24. Transducer .................................................................................... 49

xvii

Gambar 3.25. Load Cell ...................................................................................... 50

Gambar 3.26. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian ........................................... 51

Gambar 3.27. Benda Uji Kadar Air Bambu ........................................................ 52

Gambar 3.28. Benda Uji Kerapatan Bambu ........................................................ 52

Gambar 3.29. Benda Uji dan Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat ..................... 53

Gambar 3.30. Benda Uji Kuat Tarik Sejajar Serat; Nodia; Inter Nodia;

Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat ............................................... 55

Gambar 3.31. Benda Uji dan Pengujian Kuat Geser Sejajar Serat ...................... 56

Gambar 3.32. Benda Uji dan Pengujian Kuat Lentur .......................................... 57

Gambar 3.33. Baja Ulir D8 mm; Baja Polos Ø6 mm; Pengujian Kuat Tarik

Baja ............................................................................................... 65

Gambar 3.34. Benda Uji Silinder Beton .............................................................. 67

Gambar 3.35. Meletakkan Benda Uji Silinder Beton pada Alat CTM ................ 67

Gambar 3.36. Menyalakan Alat CTM ................................................................. 68

Gambar 3.37. Jarum Penunjuk Beban Tekan & Retak pada Benda Uji Silinder 68

Gambar 3.38. Mempersiapkan Tulangan Bambu Petung; Pemotongan dan

Pengukuran Bambu ....................................................................... 69

Gambar 3.39. Proses Perendaman Bambu; Pengeringan Bambu ........................ 70

Gambar 3.40. Pembuatan Takikan Bambu .......................................................... 70

Gambar 3.41. Perangkaian Tulangan Bambu ...................................................... 70

Gambar 3.42. Mencuci Agregat Kasar ................................................................ 71

Gambar 3.43. Menyaring Agregat Halus............................................................. 71

Gambar 3.44. Memasukkan Agregat ke dalam Karung ...................................... 71

Gambar 3.45. Pembuatan Bekisting Balok .......................................................... 72

Gambar 3.46. Memasukkan Tulangan ke dalam Bekisting ................................. 72

Gambar 3.47. Menimbang Material .................................................................... 73

Gambar 3.48. Proses Pengadukan Material Beton .............................................. 73

Gambar 3.49. Pengujian Nilai Slum .................................................................... 74

Gambar 3.50. Proses Penuangan dan Pemadatan Beton Segar ........................... 74

Gambar 3.51. Pembongkaran Bekisting .............................................................. 75

Gambar 3.52. Proses Curing Beton ..................................................................... 75

Gambar 3.53. Pengecatan Balok; Membuat Kotakan pada Balok ...................... 76

xviii

Gambar 3.54. Pembebanan Benda Uji ................................................................ 76

Gambar 3.55. Benda Uji Balok yang Siap Diuji ................................................. 77

Gambar 3.56. Meletakkan Benda Uji pada Alat Uji ........................................... 77

Gambar 3.57. Meletakkan Pembagi Beban pada Benda Uji ............................... 77

Gambar 3.58. Mengatur Posisi Pembagi Beban pada Benda Uji ........................ 78

Gambar 3.59. Setting load cell, transducer, hydraulic jack, dan hydraulic

pump .............................................................................................. 78

Gambar 3.60. Setting Dia Gauge ........................................................................ 79

Gambar 3.61. Pengujian Kuat Lentur Balok ....................................................... 79

Gambar 3.62. Mencatat Penurunan ..................................................................... 79

Gambar 3.63. Menggambar Pola Retakan ........................................................... 80

Gambar 3.64. Setting Up Alat Pengujian Balok .................................................. 80

Gambar 4.1. Grafik Gradasi Agregat Halus ........................................................ 94

Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Kasar ........................................................ 97

Gambar 4.3. Pengujian Slump Pada Campuran Beton ...................................... 103

Gambar 4.4. Skema Pengujian Kuat Lentur ...................................................... 115

Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Hubungan Antara Beban dengan

Lendutan Setiap Benda Uji Balok Pada Dial Gauge .................... 117

Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Hubungan Antara Rata-rata Beban

dengan Rata-rata Lendutan Setiap Benda Uji Balok Pada Dial

Gauge............................................................................................ 118

Gambar 4.7. Diagram Gaya SFD dan BMD ...................................................... 120

Gambar 4.8. Distribusi Tegangan dan Regangan Pada Penampang Balok

Tulangan Bambu........................................................................... 123

Gambar 4.9. Distribusi Tegangan dan Regangan Pada Penampang Balok

Tulangan Baja ............................................................................... 124

Gambar 4.10. Grafik Perbandingan Momen Hasil Pengujian Z-L1-15

dengan Baja Kondisi P maks dan P retak pertama .................... 126

Gambar 4.11. Grafik Perbandingan Momen Nominal Analisis Z-L1-15

dengan Baja Kondisi Tensile dan Yield .................................... 126

xix

Gambar 4.12. Grafik Perbandingan Momen Hasil Pengujian Kondisi P

maks dengan Momen Nominal Analisis Kondisi ftensile ............. 126

Gambar 4.13. Grafik Perbandingan Momen Hasil Pengujian Pretakpertama

dengan Momen Nominal Analisis Kondisi fyield ........................ 126

Gambar 4.14. Lokasi dan Pola Retak Balok Z3-L2-15cm ................................ 135

Gambar 4.15. Tulangan Bambu dan Beton ....................................................... 136

Gambar 4.16. Kerusakan pada Balok ................................................................ 137

Gambar 4.17. Denah lantai 1; Denah lantai 2.................................................... 138

Gambar 4.18. Denah Balok, Kolom, Kolom Praktis, dan Pelat ........................ 139

Gambar 4.19. Denah Atap ................................................................................. 139

Gambar 4.20. Distribusi Pembeban Pelat dan Dinding pada Balok 150/200 .... 141

Gambar 4.21. Kuda-kuda................................................................................... 141

Gambar 4.22. Pembebanan Atap Kripik ............................................................ 142

Gambar 4.23. Pembebanan Langit-langit .......................................................... 142

Gambar 4.24. Pembebanan pada Frame; Momen 3-3 Diagram Frame ............. 145

Gambar 4.25. Hasil BMD Analisis Aplikasi Komputasi Struktur .................... 146

xx

DAFTAR PERSAMAAN

Persamaan 2.1. Kadar air bambu ......................................................................... 24

Persamaan 2.2. Berat jenis bambu....................................................................... 24

Persamaan 2.3. Kerapatan bambu pada kadar air w ............................................ 25

Persamaan 2.4. Kuat tarik sejajar serat ............................................................... 25

Persamaan 2.5. Kuat tekan sejajar serat .............................................................. 25

Persamaan 2.6. Kuat geser sejajar serat .............................................................. 25

Persamaan 2.7. Modulus lentur bambu ............................................................... 26

Persamaan 2.8. Modulus elastisitas bambu ......................................................... 26

Persamaan 2.9. tegangan baja ............................................................................. 26

Persamaan 2.10. Modulus kehalusan pasir .......................................................... 27

Persamaan 2.11. Kadar lumpur ........................................................................... 27

Persamaan 2.12. Bulk Specific gravity ................................................................ 27

Persamaan 2.13. Bulk Specific gravity SSD ........................................................ 27

Persamaan 2.14. Apparent Specific gravity ........................................................ 27

Persamaan 2.15. Absorbtion ................................................................................ 27

Persamaan 2.16. Prosentase yang hilang pengujiian gradasi agregat kasar ........ 27

Persamaan 2.17. Modulus Kehalusan.................................................................. 28

Persamaan 2.18. Presentase yang hilang pengujian abrasi agregat kasar ........... 28

Persamaan 2.19. Bulk Spesific Gravity ................................................................ 28

Persamaan 2.20. Bulk Spesific Gravity SSD ....................................................... 28

Persamaan 2.21. Apparent Spesific Gravity ....................................................... 28

Persamaan 2.22. Absorbsion ............................................................................... 28

Persamaan 2.23. nilai tambah .............................................................................. 29

Persamaan 2.24. kuat tekan rata-rata ................................................................... 29

Persamaan 2.25. berat jenis agregat campuran.................................................... 32

Persamaan 2.26. Wpasir + kerikil ............................................................................... 32

Persamaan 2.27. Wpasir ......................................................................................... 32

Persamaan 2.28. Wkerikil ....................................................................................... 32

Persamaan 2.29. tinggi luasan tekan pada balok ................................................. 33

Persamaan 2.30. RaV dan RbV ........................................................................... 34

xxi

Persamaan 2.31. Mmaximum ............................................................................... 34

Persamaan 2.32. Mnominal ................................................................................. 35

Persamaan 2.33. Lendutan................................................................................... 35

Persamaan 2.34. Gaya geser nominal .................................................................. 36

xxii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

∆L = Perubahan panjang (mm)

A = Jarak rata-rata antara tampang lintang patah dan tumpuan luar yang

terdekat, diukur

A = Luas penampang (mm2)

As = Luas tulangan (mm2)

Av = Luas tulangan sengkang (mm2)

b = Lebar (mm)

Bjbambu = Berat jenis bambu (gram/cm3)

Bjbeton = Berat jenis beton (gram/cm3)

β1 = konstanta yang merupakan fungsi dari kelas kuat beton

c = jarak serat tekan garis terluar ke garis netral

C = gaya akibat beton (N)

d = Tinggi efektif (mm)

D = diameter baja ulir (mm)

E = Modulus elastisitas (N/mm2)

Ebeton = Modulus elastisitas beton (kg/m2)

f’cr = Kuat tekan rata-rata (N/mm2)

fc’ = Kuat tekan beton (N/mm2)

ftbaja = Kuat tarik tensile baja (N/mm2)

ftbambu = Kuat tarik tensile bambu (N/mm2)

fytul.geser= Kuat tarik leleh tulangan geser (N/mm2)

fybaja = Kuat tarik leleh baja (N/mm2)

fybambu = Kuat tarik leleh bambu (N/mm2)

Gb = Berat air yang volumenya sama dengan volume benda uji kering oven

(gram)

h = Tinggi (mm)

I = Momen Inersia (m4)

Ka = Kadar air (%)

L = Panjang (mm)

M = Margin

xxiii

Mmax = Momen maksimum pengujian (kg.m)

Mn = Momen nominal (kg.m)

MOE = Modulus elastisitas bambu (N/mm2)

MOR = Modulus lentur bambu (N/mm2)

Mu = Momen ultimate (kg.m)

mw = Massa bambu pada kadar air w (gram)

Ø = Diameter baja polos (mm)

Ø = factor geser (0,75)

P = beban titik (N)

p = Selimut beton (mm)

Pleleh = Gaya leleh (N)

Pmaks = Gaya maksimum (N)

PPC = Portland Pozzolan Cement

w = Kerapatan bambu pada kadar air w (gram/cm3)

Q = beban merata (N/m)

Qd = beban mati

Qu = beban berfaktor

S = jarak sengkang

Sr = Standar deviasi

T = Gaya akibat tulangan (N)

t = Tebal (mm)

UTM = Universal Testing Machine

Vu = Gaya geser ultimate beton (N)

Vn = Gaya geser nominal beton (N)

Vc = Gaya geser beton (N)

Vs = Gaya geser sengkang (N)

Vw = Volume bambu pada kadar air w (cm3)

Wa = Berat benda uji kering oven (gram)

Wb = Berat benda uji sebelum di oven (gram)

δ = Lendutan (mm)

ε = Regangan

ζ1 = Kuat lentur balok beton (N/mm2)

xxiv

f’c14hari = Kuat desak beton umur 14 hari (N/mm2)

f’c28hari = Kuat desak beton umur 28 hari (N/mm2)

ζleleh = Tegangan leleh (N/mm2)

ζmaks = Tegangan maksimum (N/mm2)

ζtk// = Kuat tekan sejajar serat (N)

ζtr// = Kuat tarik sejajar serat (N)

η // = Kuat geser sejajar serat (N)

xxv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A : Data Pengujian Benda Uji Bambu

Lampiran B : Data Pengujian Benda Uji Baja

Lampiran C : Data Pengujian Agregat

Lampiran D : Data Mix Design

Lampiran E : Data Pengujian Balok

Lampiran F : Data Pola Keretakan Balok

Lampiran G : Dokumen Administrasi Skripsi

149

DAFTAR PUSTAKA

Ameldi, Fitra.(2014).”Kuat Lentur Dan Kuat Lekat Balok Beton Bertulangan

Bambu Petung Takikan Tipe V Dengan Jarak 2 Cm Dan 3 Cm”.Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret,Surakarta.

Agnes, D. (2014). “Konstruksi Bambu untuk Bangunan”, TAKA Publisher,

Jakarta.

Anonim, 1971, ”Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI-1971)”, Departemen

Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, Bandung.

Anonim, (1991). “Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan

Gedung (SK SNI T-15-1991-03)”’ Yayasan LPMB, Departemen

Pekerjaan Umum, Bandung.

Anonim, (1995). “Standard Specification for Concrete Aggregates (ASTM C-

33)”, ASTM International.

Anonim, (1997). “Metode Pengujian Kuat Lentur Normal Dengan Dua Titik

Pembebanan (SNI 03-4431-1997)”, Jakarta.

Anonim, 1997. “Semen Portland (SNI 15-2049-2004)”. Jakarta.

Anonim, (2000). “Tata Cara pembuatan rencana campuran beton normal (SNI

03-2834-2000)”, Jakata.

Anonim, (2002). “Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan

Gedung (SNI 03-2847-2002) Dilengkapi Penjelasan (S-2002)”,

Surabaya.

Anonim, (2002). “Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu Indonesia (Revisi

PKKI NI-5)”, Jakata.

Anonim, 2004. “Bamboo Determination of Physical and Mechanical Properties

(ISO 22157-1:2004)”, International Standart.

Dariyadi, Eko.(2014).”Kapasitas Lentur Plat Beton Bertulangan Bambu Petung

Dengan Takikan Tidak Sejajar (Alternatif Pengganti Tulangan Baja

Pada Plat Lantai Rumah)”.Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret,Surakarta.

Departemen Pekerjaan Umum. 1982. Peraturan Umum untuk Bahan Bangunan di

Indonesia (PUBI 1982), Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan,

Bandung.

150

Handayani, Sri, (2007). “Pengujian Sifat Mekanik Bambu (Metode Pengawetan

dengan Boraks)”. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas

Negeri Semarang (UNNES), Semarang.

Handayani, Tika Retno.(2013).”Kapasitas Lentur Kolom Beton Bertulangan

Bambu Petung Polos)”.Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret,Surakarta.

International Organization for Standardization 1975, Wood-Determination o

moisture content for physical and mechanical tests, ISO 3130:1975,

International Organization for Standardization, Geneva.

International Organization for Standardization 1975, Wood-Testing in

compression perpendicular to grain, ISO 3132:1975, International

Organization for Standardization, Geneva.

International Organization for Standardization 1975, Physical and mechanical

properties of wood — Test methods for small clear specimens — Part 3:

Determination of ultimate strength in static bending, ISO 3133:1975,




Determination of modulus of elasticity in static bending, ISO 3349:1975,




Determination of ultimate tensile stress perpendicular to grain, ISO

3346:1975, International Organization for Standardization, Geneva.

Istimawan, D. (1994). “Struktur Beton Bertulang”.PT. Gramedia Pustaka Utama,

Jakarta.

Janssen, J.J.A. (1987). “The Mechanical Properties of Bamboo” : 250-256. In

Rao, A.N., Dhanarajan, and Sastry, C.B., Recent Research on Bamboos,

The Chinese Academy of Forest, People’s Republic of China, and

IDRC, Canada.

Jigar K. Sevaliaa, Nirav B. Siddhpuraa, Chetan S. Agrawala, Deep B. Shaha, Jai

V. Kapadiaa, (2013) “Study on Bamboo as Reinforcement in Cement

Concrete”, Civil Engineering Department, Sarvajanik College of

Engineering & Technology, Surat, Gujarat, India

Lopez, C. dan Shanley, P. (2004). “Kekayaan Hutan Asia”. PT. Gramedia Pustaka

Utama. Anggota IKPAI. Jakarta

151

Morisco. (1996). “Bambu sebagai Bahan Rekayasa”. Pidato Pengukuhan Jabatan

Lektor Kepala Mbadya Fakultas Teknik UGM: Yogyakarta.

Morisco. (1999). “Rekayasa Bambu”. Nafiri Offset: Yogyakarta.

Morisco, (2000). “Sambungan Bambu Dengan Celah dan Pengisi”, Forum Teknik

Jilid 24, No. 1, Maret 2000:Yogyakarta.

Susilaning, L. dan Suheryanto D. (2012). “Pengaruh Waktu Perendaman Bambu

dan Penggunaan Borak-Borik Terhadap Tingkat Keawetan Bambu”.

Prosiding SeminarNasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST)

Periode III, Yogyakarta.

Tjokrodimulyo. K. (1996). “Teknologi Beton”, Gajah Mada Press. Yogyakarta.

Triwiyono. A., (2000), “Bambu Sebagai Tulangan Struktur Beton”. Kursus

Singkat Teknologi Bahan Lokal dan Aplikasinya dibidang Teknik Sipil.

Yogyakarta: PAU-FT UGM.

KAPASITAS LENTUR BALOK BETON TULANGAN BAMBU … filev HALAMAN PERSEMBAHAN Assalamu’alaikum Wr. Wb....

Documents

Transcript of KAPASITAS LENTUR BALOK BETON TULANGAN BAMBU … filev HALAMAN PERSEMBAHAN Assalamu’alaikum Wr. Wb....